图1　低压加热器疏水系统

2　低压加热器变频控制水位系统 字串8

　　该系统主要由1151水位传感器、带模拟量输入输出的可编程序控制器IP1612和变频器FR-P9S75组成(见图2)。 字串8

图2　低压加热器变频控制水位系统

2.1　主电路
　　2号低压加热器原设计了2台75kW疏水泵，根据该电厂要求，每台疏水泵既能定速运行又能变频运行，甲泵和乙泵为一备一用状态。设计的低压加热器变频控制水位系统主电路示于图3。由于2泵是一备一用，所以从节省资金出发，选用1台变频器不同时供给甲泵或乙泵变频运行。1KM、2KM分别是甲、乙泵定速接触器，3KM、4KM分别是甲、乙泵变频接触器。为了变频器和系统安全，1KM、3KM的辅助常闭触点互锁，2KM、4KM的辅助常闭触点互锁，3KM、4KM的辅助常闭触点互锁，同时在可编程序控制器PLC软件中也对它们进行互相联锁。

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图3　主电路

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2.2　PLC接口资源分配
　　PLC选用美国平行电子技术公司产品IP1612，它有12个开关量和4个4～20mA模拟量输入，有10个开关量和2个模拟量输出。PLC接口资源分配示于图4。 字串4

图4　PLC接口资源分配 字串7

2.3　可编程软件流程
　　可编程软件要求实现如下功能：(1)根据1151差压传感器对2号低压加热器水位测量信号4～20mA，PLC对给定值SP与测量值进行PI水位调节，由PLC模拟口输出4～20mA调节信号给变频器，使变频器输出频率即电机水泵转速随着水位变化而自动改变，保证水位在给定值附近稳定运行。(2)在自动变频方式下，甲泵能根据2号低压加热器水位信号作自动变频，改变疏水泵转速运行，乙泵作定速运行准备。当发电机组负荷增加，疏水量大时，甲泵达到最高频率50Hz，即满负荷运行一定时间还不能保持水位稳定，乙泵自动投入定速运行；当甲泵频率下降，轻负载运行一定时间，乙泵还能自动退出定速运行。(3)在自动变频方式下，乙泵可根据2号低压加热器水位信号作自动变频，改变疏水泵转速运行，甲泵作定速运行准备。当发电机组负荷增加，疏水量大时，乙泵达到最高频率50Hz，即满负载运行一定时间还不能保持水位稳定，甲泵自动投入定速运行；当乙泵频率下降，轻负载运行一定时间，甲泵还能自动退出定速运行。(4)在变频器发生故障时，可转换为定速运行方式，甲、乙泵均可作定速运行。(5)联锁投入时，若一台疏水泵发生故障自动停止，另一台疏水泵能自动投入运行。PLC流程示于图5。 字串3

3　变频调节特点 字串9

　　低压加热器疏水泵改为变频调节后，经1a多的运行实践，系统稳定，并具有以下特点：(1)通过改变电机电源频率来改变水泵转速，改变泵的出力以控制2号低压加热器水位。这种控制方式突破了调整门节流控制模式，摆脱了调整门线性不好对控制系统的约束，去掉了中间环节，大大降低了节流损失；(2)由于疏水泵变频调速运行，在调节流量较小时，转速降低，减少了轴承磨损和发热，延长了泵的使用寿命；(3)根据传感器水位信号，变频器输出频率可在15～50Hz间变化，能适应发电机组在各种负荷工况下保持低压加热器水位稳定；(4)调节精度较高，2号低压加热器水位波动可控制在给定值的5%范围内，有力地保证了疏水泵的汽浊余量，使疏水泵可长期稳定运行；(5)疏水泵电机软启动，按设定的加速时间，随着输出电源频率逐步上升，电流和转速慢慢增加，避免了启动时的冲击电流对电机的损伤，使电机寿命增加，维护量减少；(6)保护功能完善，有过电流、过电压、短路及过载等各种保护，还具有开机自检、故障记忆等功能，提高了系统运行安全系数。

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图5　PLC流程 字串3

4　经济效益分析

4.1　减少了维护费用和检修工作量
　　原疏水泵在运行过程中，水位不易稳定，经常造成泵和电机损坏，维护工作量大，检修费用高。改为变频调节后，保证了水位在正常范围内运行，1a多来，水泵和电机都能正常工作，大大减少了检修工作量和维护费用，节约费用约20万元/a。
4.2　节省电能
　　原疏水泵在运行中，靠节流调节，增加了管道阻力。变频改造后，调整门全开或取消，管道阻力大大减少。疏水泵改造前后的数据比较列于表1。 字串2

表1　　低压加热器疏水泵改造前后的数据比较